JPH09173934A - 接着剤塗工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗工基材の上面に接着剤を塗工するための装
置であって、塗工基材の凹凸にも係わらず塗膜厚が均一
となり、従来の接着剤テープを用いるより費用を低減で
き、更に、接着剤の塗工位置が正確になる塗工装置を提
供する。 【解決手段】 上面に塗工基材１を支持し、その塗工基
材１の長さ以上の距離を水平に移動可能なワーク支持台
２と、そのワーク支持台２の上方にあって、前記塗工基
材１に当接・離間可能に取り付けられた接着剤を吐出す
る塗布器５と、その塗布器５の先端の近傍に塗布厚調整
手段５０を介して取り付けられた、前記塗工基材１の塗
工面にしたがって移動可能な間隙保持部材４とを備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の接着剤塗工装置は、
平板状の塗工基材に接着剤を塗工する装置であって、均
一な厚さの塗膜が要求される塗工工程に有効に利用さ
れ、例えば、電子写真装置用ブレードの製造工程におい
て、ポリウレタンシートをブレード形状に成形した後、
このポリウレタンシートを電子写真装置に取り付けるた
めの金具（塗工基材）に接着する際に、その金具若しく
はポリウレタンシートに接着剤を塗工する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、歪、曲がり等の問題を有する平板
状の塗工基材に厚さの均一な接着剤層を形成するため、
離型紙上にホットメルト型の接着剤をフイルム状に成形
して積層し、テープ状に裁断したものを塗工基材に転写
して膜厚の均一な接着剤層を形成している。例えばクラ
フト紙にシリコン処理した離型紙の上に、ホットメルト
型の接着剤をフイルム状に押し出して積層したものを切
断してテープ状にし、これを金具（塗工基材）の接着部
位に仮接着した後、離型紙を剥離除去し、所定のブレー
ド形状に成形されたポリウレタンシートを例えば溶接装
置により加熱接着する。また、液状接着剤の場合は一般
的な刷毛塗り等によることもあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した方法によれ
ば、接着剤をフイルム状に成形して離型紙と積層後切断
してテープ状にしたものを、金具に転写するので、テー
プ状に加工するコスト、即ち離型紙の価格、接着剤をフ
イルム状に成形し、離型紙と積層し、さらにそれを所定
幅に幅切りする工程による費用が増加する等の問題があ
る。更に、細長いテープ状の接着剤を金型に一本ごとに
貼付するので、テープが蛇行し、接着剤の位置がバラツ
キ易い問題がある。又、液状接着剤の刷毛塗りの場合
は、金具に凹凸がある時にその凹凸に従って塗工膜の厚
さが変動して、部位による接着力の差を生じる。

【０００４】本発明は厚みが均一な接着剤層を、簡単か
つ安価に形成できる塗工装置を提供することを目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の接着剤塗工装置は、a)上面に塗工基材を支
持し、その塗工基材の長さ以上の距離を水平に移動可能
なワーク支持台と、b)そのワーク支持台の上方にあっ
て、ノズル位置調整手段により前記塗工基材に当接・離
間可能に取り付けられた接着剤の塗布器と、c)その塗布
器の先端近傍に塗布厚調整手段を介して取り付けられ、
前記ワーク支持台の移動に従って移動する前記塗工基材
の塗工面の凹凸に沿って昇降可能な間隙保持部材とを備
えている。上記構成を有する本発明の接着剤塗工装置で
は、ワーク支持台は上面に塗工基材を支持することによ
り、塗布器より吐出される加熱されて流動性のある接着
剤を受け止める。塗工基材が水平に移動するので、後述
の塗布器を所定の高さで僅かに昇降することにより、そ
の塗工基材に凹凸がある場合でも塗工基材全体に均一な
厚さで塗工することができる。また、塗工基材の長さ以
上の距離を移動するので、塗工基材の一端部から他端部
まで塗工できる。接着剤の塗布器は、ノズル位置調整手
段により塗工基材に当接しかつ離間できるので、塗工基
材のワーク支持台への着脱が容易となる。即ち、塗工基
材を着脱するときは離間し、塗工する時は当接する。そ
のノズル位置調整手段は、塗布器を上下および塗工基材
の幅方向に移動可能とするように第１フレームに支持さ
れ、更に、その塗布器を所定の高さに維持するために独
立した支持具であるエアクランプにより上方に付勢さ
れ、保持されまた開放される。

【０００６】間隙保持部材は、塗布器のノズルの近傍に
取り付けられ、塗工基材の塗布面に当接されてその塗工
基材の凹凸に従って上下に移動して、塗工基材の凹凸に
従って塗布器のノズルを正確に昇降する。また、塗布器
と間隙保持部材とは塗布厚調整手段を介して連結されて
いるので、その塗布厚調整手段により、塗布機のノズル
と間隙保持部材との間に所定の段差を付けて塗膜の厚さ
を所定の厚さに設定できる。この間隙保持部材を塗布器
（ノズル）と共に塗工基材の一端部に当接する高さまで
下降して、接着剤を吐出しながらワーク支持台をノズル
の方向に移動することにより、間隙保持部材は塗工基材
の上面の凹凸に沿って昇降してノズルの高さを変動さ
せ、塗工基材とノズルとの間隙を一定に保持して所定の
厚さの接着剤の塗膜を得ることができる。

【０００７】請求項２に記載のように、前記間隙保持部
材は突起状体又はローラであることが好ましい。突起状
体としては、塗工機材の塗工面に当接してスムーズに移
動するため、塗工機材との摩擦係数が小さいテトラフル
オロエチレンやフッ素樹脂等からなるものが好ましく、
形状は塗工機材の移動方向に曲面をなすものが好まし
い。ローラとしては、自由回転するベアリングや自己潤
滑性を有する樹脂よりなるコロ等が好ましい。なお、こ
れによって間隙保持部材がきしむことによって塗布器が
振動して塗膜の厚さに変化を生じ、また、その間隙保持
部材または塗工基材に傷をつけるという問題も解消でき
る。

【０００８】請求項３に記載のように、終点センサが前
記ワーク支持台の接近を２段階により検出し、第１段階
の信号により前記塗布器の高さを固定し、第２段階の信
号により前記ワーク支持台の移動を停止することができ
る。この塗工装置によれば、塗工作業の開始点において
は、間隙保持部材は塗工基材の塗工面に当接してノズル
を所定の高さに維持しているが、終了点では間隙保持部
材は塗工面を外れてワーク支持台に直接当接する状態と
なり、ノズルと塗工面との間隔は塗工基材の厚さだけ小
さくなり、その部分の塗膜はそれだけ薄くなる。そこで
塗工作業の終了点直前であって間隙保持部材が塗工面よ
り外れる直前を検出して第１段階の信号を発して、この
信号により塗布器の昇降機能を停止し、その後その塗膜
厚さを維持する。第１段階の位置と第２段階の位置との
距離は設計されたノズルと間隙保持部材との間隙により
定まる。塗布器の昇降機能を停止するためには上述のエ
アクランプによりノズル位置調整手段を固定する。

【０００９】請求項４に記載のように、接着剤としてホ
ットメルト型を使用する。ホットメルト型の接着剤を使
用することにより、塗工直後に冷却して塗膜厚さが固化
できるので、溶剤型に比して厚さの設計が容易でかつ冷
却後直ちに次工程への移送などが可能（傷が付かない）
となる。また、冷却後所定の時間をおいた後でも、通常
の加熱手段により、ポリウレタンシートのブレードを接
着することができる。請求項５に記載のように、前記塗
布器をノズル角度調整手段を介してノズル位置調整手段
により支持することができる。接着剤の種類、塗工条件
により塗布器のノズルと塗工基材との接触角度を変化さ
せて塗膜厚さを微調整する。塗膜厚さは、接着剤を吐出
するノズルの縁部の稜線により形成されているので、塗
布器を傾斜させることにより塗膜厚さを微調整すること
ができる。

【００１０】請求項６に記載のように、ワーク支持台の
移動手段として歯付きベルトを使用することができる。
例えばゴム製の歯付きベルトにより移動時に音の発生が
少なく静かで、潤滑油が不要で汚れがなく、動きがスム
ーズで正確になり塗膜厚さを均一とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明に係る接着剤塗工装置
についての実施の形態を、図面に基づいて説明する。図
１は本発明の実施例の正面図を示し、図２はその側面図
を示す。図３は図１の実施例の平面図を示す。

【００１２】図１〜図３に示すように、本例の接着剤塗
工装置は、基台２４、ワーク支持台２、第１支持フレー
ム１４、ノズル位置調整手段５２、ノズル角度調整手段
５１および塗布器５を備えている。

【００１３】基台２４の上部に水平に設けられたガイド
レール２３に２個のスライドベアリング２２を介してワ
ーク支持台２が水平に移動可能に取り付けられている。
そのワーク支持台は、取付具３３を介して歯付きベルト
２６に取り付けられ、歯付きベルト６は、歯付きプーリ
２５を介してワーク支持台駆動モータ２７により駆動さ
れる。ワーク支持台２は、その上部に載置した後述する
塗工基材１の長さ以上の距離をガイドレール２３に沿っ
て水平に移動する。具体的には、スライドベアリング２
３の端部が(イ)の位置より(ロ)の位置に至るまでの間を移
動し、その位置は、センサ取付バー３４に取り付けられ
た終点センサ３２、始点センサ３２’（図３参照）の位
置により設定する。

【００１４】ワーク支持台２の上部には塗工基材１を取
り付ける。取付方法には、図示しないがワーク支持台２
に磁石を装着して塗工基材１（磁性体の場合）を吸着す
る方法、または、ワーク支持台１の上面に塗工基材１の
寸法に対応する凹部を形成してはめ込む方法等がある。
塗工基材１が正確な位置に取り付けられていることを確
認するため、ワークセンサ３１がワーク支持台２の上部
に組み込まれている。本例の塗工基材１は、前述のよう
に電子写真装置用ブレードの製造工程に係り、図５に示
すポリウレタンシートで成形されたブレード１５（仮想
線部分）を、その上面（塗工面）に接着する金属板で形
成される金具である。本発明はこのブレード１５と塗工
基材１との間に均一な厚さの接着剤層を形成することを
目的としているので、塗工基材１に替えてそのブレード
１５に接着剤を塗工することも考えられる。

【００１５】第１支持フレーム１４は、基台２４に直接
取り付けられて上部をガイドレール２３の上方に突出さ
せ、その上部にノズル位置調整手段５２およびノズル角
度調整手段５１を介して塗布器５を支持する（図１、図
２）。ノズル位置調整手段５２は、塗布器５、詳しくは
ノズル３の高さおよび塗工基材１の幅方向の位置を調整
する。ノズル位置調整手段５２は、第１支持フレーム１
４の上部に取り付けた幅スライド軸支持具５３と、その
幅スライド軸支持具５３に水平かつ塗工基材１の幅方向
に摺動自在に貫通する幅スライド軸１３と、その幅スラ
イド軸１３の両端に支持され水平方向に摺動自在な幅ス
ライド板１２とを備え、その幅スライド板１２には後述
するノズル角度調整手段５１（図１〜図３）を支持しす
る上下スライドユニット１１を取り付けている。幅スラ
イド板１２の位置は、幅スライド軸支持具５３と幅スラ
イド板１２との間に設けられた幅調整ネジ５４により、
塗工基材１の塗工面の幅に応じて矢印ｚの方向（図３）
に移動調整される。上下スライドユニット１１は、幅ス
ライド板１２に取り付けられたスライドレール４６とそ
れに上下にスライド自在に嵌合するスライドベアリング
４５とを備える。そのスライドベアリング４５により後
述する間隙保持部材４の昇降に従ってノズル角度調整手
段５１および塗布器５を昇降する。

【００１６】ノズル角度調整手段５１は図４（ａ）に示
すように、塗工基材１の塗工面に垂直な線ｍに対する塗
工器５の中心線ｎの傾斜角ｒを調整する手段であって、
接着剤９の厚さを決定するノズル３の稜線５５の位置
（高さ）を微調整する。即ち、接着剤９の厚さは一次的
には間隙保持部材４により保持される塗工基材１とノズ
ル３との間隙により定まるが、さらに、塗布器５を間隙
保持部材４の下端（塗工基材１との接点）を中心として
傾斜させその傾斜角ｒ変動させることにより、稜線５５
の高さを微調整して接着剤９の厚さを所定厚さに正確に
一致させることができる。なお、図４（ａ）では塗工作
業時にワーク支持台２は塗工基材１と共に矢印ｘの方向
に移動する。ノズル角度調整手段５１は、図１〜図３に
示すように昇降自在なスライドベアリング４５に第２支
持フレーム４１を取付けその下部（ほぼノズルの高さ）
に、第４支持フレーム４４を介して塗布器５を保持して
いる第３フレーム４２を、第１支持ピン４３により旋回
可能に取り付けている。即ち、これによって基本的に鉛
直に支持される塗布器５を、第１支持ピン４３を支点と
して傾斜角ｒ（図４（ａ）参照）だけ傾斜させる。な
お、所定の傾斜角ｒを保持する手段は、図示しないが、
第１支持ピン４３と軸心を共通にするウオームギアーを
手動でまたは電気的に回転させる等による。なお、第２
支持フレーム４１（塗布器５等と一緒に）は、図示しな
いエアクランプにより上方（矢印ｙ）に所定の力で付勢
され引き上げられ、または所定の位置に固定される。塗
布作業中は通常塗布器５の重量よりやや少ない力で付勢
され、その塗布器５の昇降に従って昇降する。また、そ
のエアクランプは、後述する終点センサ３２、始点セン
サ３２’等の信号により塗布器５の昇降を停止（固定）
または開放し、更に所定の高さに引き上げることができ
る。図示しないエアクランプは、基台２４に独立して立
設された支持フレームに昇降可能に支持され、第２支持
フレーム４の上部に設けられた支持具に連結している。
塗布器５を大きく昇降するとき（例えば塗工基材の着脱
時）は上記支持具を把持して昇降し、塗工作業開始から
終点センサ３２の第１段階の信号を受けるまでの間はク
ランプを開放し又は所定の力で上方に付勢して間隙保持
部材の負荷を調整することができる。第１段階の信号を
受けたときは塗布器５をその高さに固定的に把持する。

【００１７】ノズル角度調整手段５１に支持される塗布
器５は、その下部に塗布厚調整手段５０を備えている。
塗布厚調整手段５０は、下端に間隙保持部材４を取付け
てた突起支持杆６と、その突起支持杆６をアリ溝等によ
り上下に摺動自在に嵌合し上記塗布器５に取り付けられ
ている塗布器支持具７と、その塗布器支持具７と突起支
持杆６との高さ関係を調整する塗布厚調整用ネジ８（引
きネジ）とを備えている。通常塗布器５は自重により下
方に付勢され、これと一体である塗布器支持具７を介し
て突起支持杆６の先端に取り付けられた間隙保持部材４
により、一定の高さに支持されている。間隙保持部材４
は塗工基材１の凹凸（曲がり）に従って昇降するので、
ノズル３と塗工基材１の上面との間隔は常に一定に保た
れる。なお、上述のとおり、ノズル角度の調整により更
に高精度に間隙が調整される。

【００１８】以上述べた塗工装置を使用して塗工基材１
に接着剤９を塗工する手順を図１を中心に説明する。ワ
ーク支持台２を作業開始位置（図３始点センサ３２’の
位置）に移動し、その上面に塗工基材１を載置し、ワー
クセンサ３１によりそれを確認させる。塗布器５はノズ
ル位置調整手段５２を介してエアクランプにより上方に
支持されている。ワーク支持台２を終点方向に移動を開
始し、塗工基材１の一端部がノズル３の直下に近接した
ときエアクランプを開放して間隙保持部材４を塗工基材
１の端部に当接させ、接着剤９をノズル３より吐出を開
始させる。つづけてワーク支持台２を終点センサ３２の
方向に移動すると、間隙保持部材４は塗工基材１の凹凸
に従って昇降してノズル３と塗工基材１の間隙を一定に
保持し接着剤９の厚さを一定に保持する。ワーク支持台
２が終点センサ３２に検出されると塗工を完了し、接着
剤９の吐出を停止しエアクランプにより塗布器５を上方
に引き上げて、塗工基材１を取り外す。塗工作業開始前
に、塗布器の幅方向の位置は幅調整ネジ５４により塗工
基材１の塗工面の位置、幅に合わせて調整され、塗膜厚
の主要部分を定める間隙保持部材４とノズル３の位置関
係は塗膜厚調整用ネジ８により作業開始前に調整する。
さらに塗膜厚を微調整するノズル角度も図示しないウオ
ームギアー等により予め調整している。

【００１９】本発明の接着剤塗工装置は、図１に示すよ
うに間隙保持部材４の先端にローラ５５を取り付けるの
が好ましい。間隙保持部材４は図４（ａ）に示すように
棒状でも良いが、その先端（下端）にローラを取り付け
ることによりワーク支持台がスムーズに移動するように
なる。

【００２０】ワーク支持台の接近を検知する終点センサ
３２に２段階の位置検出機能を持たせ、第１段階ではノ
ズル位置調整手段５２により塗布器５の高さを固定する
機能をもたせ、第２段階でワーク支持台２の移動を停止
するように設計することが好ましい。図４により具体的
な塗工終了直前のノズル３の動きを説明する。図４
（ａ）は既に説明したとおり塗工基材１の平坦な部分を
塗工している状態を示し、接着剤９は連続して所定の厚
さｔ-1に塗工されるが、塗工基材１の終端部においては
図４（ｂ）に示すように、間隙保持部材４は塗工基材１
から外れてノズル３の高さは塗工基材１の厚さｔ-2だけ
下降して塗工厚ｔ-1は塗工基材１の厚さｔ-2だけ薄くな
る。塗工基材１とブレード１５（図５参照）との接着は
特に端部において剥離し易く、この部分において接着剤
９の厚さが減ずることは剥離事故を生じる原因の一つと
なる。そこで図４（ｃ）に示すように間隙保持部材４が
塗工基材１の端部より外れる直前に終点センサ３２より
第１段階の信号を受けて、ノズル位置調整手段５２を図
示しないエアクランプにより固定しその昇降を停止し
て、間隙保持部材４をワーク支持台２の上面より塗工基
材１の厚さｔ-2だけ浮かせた状態で端末まで塗工を完了
する。終点センサ３２の第２段階に信号によりワーク支
持台の移動は停止する。これによって接着剤９の厚さｔ
-1は端末まで均一となる。

【００２１】接着剤９は溶剤型の接着剤を使用すること
もできるが、ホットメルト型の接着剤を使用することに
より塗工直後に冷却により固化するので、塗工工程に連
続して次の工程（ブレードとの接着、搬送等）に進行す
ることができる。ホットメルト型接着剤としては例えば
ヘンケル白水社製、商品名マクロメルト６２３９が好適
に使用される。溶剤型では乾燥するまで時間を要し、そ
の間は粘着するのに表面に触れず、溶剤飛散の問題もあ
る。ワーク支持台２の移動手段として歯付きベルト２６
を使用する。他の手段としてはラック＆ピニオンによる
場合、送りネジによることもできるが、清潔で騒音を生
じない点で好ましく使用される。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の接着剤塗工装置には、次のような効果がある。

【００２３】請求項１記載の塗工装置では、接着剤を直
接塗工基材の塗工面に塗工し、かつ、間隙保持部材によ
り塗工基材の塗工面の凹凸にしたがって塗布器を昇降す
ることができるので、塗工面の凹凸にも係わらずノズル
と塗工面との間隙は常に一定となり、均一な厚さの接着
剤塗膜を安価にかつ安定した品質で塗工することができ
る。

【００２４】請求項２記載の塗工装置では、間隙保持部
材と塗工基材との移動が一層スムーズになり、移動のき
しみによる厚さ変動がなく塗膜の厚さが一層安定する。

【００２５】請求項３記載の塗工装置では、塗工作業の
終端末において塗工基材の厚さだけ塗膜が薄くなる問題
を解決して、最終端部まで均一な厚みの塗膜を得ること
ができる。

【００２６】請求項４記載の塗工装置では、塗工作業完
了後接着剤が速く硬化するので、短時間で次工程への移
行が可能となる。

【００２７】請求項５記載の塗工装置では、ノズル角度
調整というごく僅かづつの稜線高さを調整することによ
り接着剤の塗工厚さを一層正確に微調整することができ
る。請求項６記載の塗工装置では、潤滑油等による汚れ
が発生せず、騒音のないワーク支持台の走行が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる接着剤塗工装置を概略
的に示す正面図である。

【図２】図１の接着剤塗工装置を示す側面図である。

【図３】図１の接着剤塗工装置を示す平面図である。

【図４】本発明の実施例にかかる接着剤塗工装置のノズ
ル３の部分の塗工基材終端部での動きを説明する図面
で、図４（ａ）は平面部分の塗工状態を示す要部を拡大
した正面図、図４（ｂ）は塗工基材１の端部で間隙保持
部材４が外れた状態を示す要部を拡大した正面図、図４
（ｃ）は、請求項３の接着剤塗工装置によりノズル部分
の高さが固定された状態を示す要部を拡大した正面図で
ある。

【図５】本発明の接着剤塗工装置が扱う塗工基材の形状
の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１：塗工基材 ２：ワーク支持台 ３：ノズル ４：間隙保持部材 ５：塗布器 ９：接着剤 １１：上下スライドユニット １２：幅スライド板 １３：幅スライド軸 １４：第１支持フレーム １５：ブレード ２４：基台 ３２：終点センサ ５０：塗布厚調整手段 ５１：ノズル角度調整手段 ５２：ノズル位置調整手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面に塗工基材を支持してその塗工基材
   の長さ以上の距離を水平に移動可能なワーク支持台と、 そのワーク支持台の上方にあって、ノズル位置調整手段
   により前記塗工基材に当接・離間可能に取り付けられた
   接着剤の塗布器と、 その塗布器の先端近傍に塗布厚調整手段を介して取り付
   けられ、前記ワーク支持台の移動に従って移動する前記
   塗工基材の塗工面の凹凸に沿って昇降可能な間隙保持部
   材とを備えたことを特徴とする接着剤塗工装置。
2. 【請求項２】 前記間隙保持部材が突起状体またはロー
   ラである請求項１項記載の接着剤塗工装置。
3. 【請求項３】 終点センサが前記ワーク支持台の接近を
   ２段階により検出し、第１段階の信号により前記塗布器
   の高さを固定し、第２段階の信号により前記ワーク支持
   台の移動を停止する請求項１または２記載の接着剤塗工
   装置。
4. 【請求項４】 前記接着剤がホットメルト型である請求
   項１〜３のいずれかに記載の接着剤塗工装置。
5. 【請求項５】 前記塗布器がノズル角度調整手段を介し
   てノズル位置調整手段により支持された請求項１〜４の
   いずれかに記載の接着剤塗工装置。
6. 【請求項６】 前記ワーク支持台の移動手段として歯付
   きベルトを使用する請求項１〜５のいずれかに記載の接
   着剤塗工装置。